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JPGとPNGの違いをわかりやすく解説!画像保存形式の使い分け方を紹介

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スマホやデジカメで撮影した画像を保存する時、どんな画像保存形式を使っていますか?

『jpg』という拡張子の保存形式を使っている人が多いのではないでしょうか。

 

はなこ
画像の保存形式に、『jpg』とか『png』とかあるでしょ?

あれって、いったい何が違うのかな?

僕もよく知らないんだ。

でも、写真はたいてい『jpg』で保存しているな。

たろう
はなこ
『png』の方がいい場合もあるのかしらね?

 

今回は、『jpg』と『png』の違いについて調べ、その使い分け方を解説します。

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『jpg』と『png』の違い

まずは『jpg』と『png』について調べてみましょう。

『jpg』とは?

コンピュータなどで扱われる静止画像を『離散コサイン変換』により変換してデータ圧縮するための方式

のことです。

正式名称は『JPEG』で、

Joint Photographic Experts Group

の略になります。

Groupと付いていることから分かるように、

JPEGとはこの圧縮法をつくった組織の名前

でもあります。

『離散コサイン変換』という聞き慣れない言葉がありますが、自然画は明るさや色調などの急激な変化が少なく、緩やかな変化のほうが多いことを利用して、離散コサイン変換により周波数成分に変換し、高周波部分を間引くことで圧縮を行っています。

間引き処理があることから分かるように、

JPEGにしてしまうと、元の画像を完全に復元させることはできません。

そのため、

『不可逆圧縮』と呼ばれる圧縮法の仲間

になります。

人間の目は、高周波成分が間引かれても、その違いには気づきにくい性質があります。

そのため、間引きが行われても、ほとんど気づくことなく、高い圧縮率で処理を行うことができます。

『png』とは?

Portable Network Graphics

の略で、画像を圧縮する方式のひとつのことです。

『png』も『jpg』と同様に画像を圧縮して保存する方式のひとつになります。

『png』では圧縮方式として『Deflate』と呼ばれる手法が採用されています。

『Deflate』とは、『LZ77』と『ハフマン符号化』を組み合わせた圧縮方式のことを指します。

『LZ77』という馴染みのない言葉がありますが、簡単に言えば、

同じデータが現れたらその位置と長さだけを書き込む

ことで圧縮を行っています。

また、その位置と長さは、『ハフマン符号』という符号に変換して保存されます。

ハフマン符号は、出現率の高いものを短い符号で、出現率の低いものを長い符号で表すことでデータを圧縮する手法です。

『png』の場合は、間引き処理がありません。

そのため、

『可逆圧縮』といって、完全に元の画像に戻すことができるということになります。

 

『jpg』と『png』の違いは、大きく次のようになります。

『jpg』と『png』の違い

  • 圧縮のための方式が異なる。
  • 『jpg』は不可逆圧縮であり、『png』は可逆圧縮である。

 

画像の保存方法!『jpg』と『png』の使い分け方

絵を書く女性

絵を書く女性

『jpg』と『png』は、どのように使い分けたらいいでしょうか?

まず、『jpg』が苦手とする画像について調べてみましょう。

『jpg』が対象としている画像は、高周波成分の少ない(急激な変化が少ない)自然画でした。

そのため、写真などは劣化を、あまり気にすることなく高い圧縮率で圧縮することができます。

しかし、急激な変化の多い画像に対しては、劣化が非常に目立つようになります。

 

『モスキートノイズ』という言葉を知っているでしょうか?

『モスキートノイズ』とは、『jpg』で圧縮したときに生じるノイズで、特に輪郭部分や画像の変化の激しい部分で発生します。

ノイズの状態が、まるで蚊が群がっているように見えることから、この名が付けられています。

自然画でも、輪郭がはっきりしているものや、変化の激しい画像の場合はJPEGによる劣化が目立つようになります。

また、

人がペイントツールなどで描いた画像で、輪郭がはっきりしているものは、やはりJPEGによる劣化が避けられません。

そのような画像を、劣化なしで保存したい場合は、『png』の方が向いているでしょう。

 

しかし、劣化がないのであれば、

全て『png』で良いのでは?

と思うかもしれません。

残念ながら、『png』の圧縮率は、『jpg』には遠く及びません。

『jpg』は、画像の特性を利用してデータを間引くことで、非常に高い圧縮率を誇ります。

なので、できるだけ画像のデータ容量を小さくしたいのであれば、『jpg』しか選択肢はないでしょう。

『jpg』の場合、パラメータによって間引きの度合いを変えることができます。

劣化を少なくすれば、データ容量は増え、データ容量を小さくするほど劣化が目立つようになります。

たいていは、Qualityというパラメータを80程度にしておけば、それほど劣化が目立つことなく高い圧縮率で保存することができるでしょう。

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まとめ

今回の違いのポイントについて、まとめていきましょう。

ポイント

  • 『jpg』も『png』も、画像を圧縮するための方式を表している。
  • 『jpg』は不可逆圧縮であり、『png』は可逆圧縮である。
  • 『jpg』は、『png』より高い圧縮率が得られるが、間引き処理があるため画質の劣化が避けられない。
  • 『png』は『jpg』のような画質の劣化は発生しないが、圧縮率は『jpg』より低く、サイズも大きくなる。
  • 『jpg』は、写真などの自然画の保存に、『png』は手書きの絵の保存に向いている。

『jpg』も『png』も、それぞれ一長一短があります。

特性に応じてうまく使い分けるようにしましょう。

また、画像保存形式には他にも『gif』『tiff』『bmp』など、様々なものがあります。

そういった保存形式も比較してみると、面白いかもしれませんね。

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